동기전동기 특성 및 용도

전기기사 필기 2012년 1회 43번

Q문제

동기 전동기에 설치된 제동권선의 효과로 맞지 않는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

송전선 불평형 단락시 이상전압 방지

제동권선은 불평형 부하 시 발생하는 역상 회전 자계를 상쇄하여 전압 파형의 왜곡과 이상전압을 억제하는 효과가 있습니다.

과부하 내량의 증대

과부하 내량의 증대는 제동권선의 직접적인 설치 효과에 해당하지 않습니다. 제동권선은 주로 기동, 안정도 향상, 파형 개선을 목적으로 사용됩니다.

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Step 1: 제동권선의 구조와 원리를 이해합니다. 제동권선은 동기기 회전자의 자극면에 홈을 파고 단락시킨 권선으로, 유도 전동기의 농형 권선과 유사한 역할을 수행합니다.

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Step 2: 제동권선의 주요 3대 효과를 분석합니다. 첫째, 기동 토크가 없는 동기 전동기에서 기동 토크를 발생시킵니다(자기 기동법). 둘째, 부하 급변 시 발생하는 속도 진동인 난조를 억제합니다. 셋째, 불평형 부하 시 전압 파형을 개선하고 이상전압을 방지합니다.

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Step 3: 과부하 내량과의 상관관계를 확인합니다. 과부하 내량은 전동기가 탈조하지 않고 견딜 수 있는 최대 부하를 의미하며, 이는 주로 계자 전류나 동기 임피던스 특성에 의해 결정되므로 제동권선의 주된 효과로 보기 어렵습니다.

기동 토크의 발생

동기 전동기는 스스로 기동할 수 없으므로 제동권선을 유도 전동기의 농형 권선처럼 활용하여 기동 토크를 얻습니다.

난조 방지

부하 변동으로 인해 회전자가 동기 속도 주위에서 진동하는 난조 현상을 제동권선의 제동력을 통해 억제합니다.

제동권선이 어떻게 기동 토크를 발생시키나요?

기동 시 제동권선에 회전 자계가 가해지면 유도 전동기의 원리에 의해 권선에 유도 전류가 흐르고, 이 전류와 자계의 상호작용으로 회전력이 발생하여 동기 속도 근처까지 가속할 수 있게 됩니다.

난조 방지 원리는 무엇인가요?

회전자의 속도가 동기 속도보다 빠르거나 느려질 때 제동권선과 회전 자계 사이에 상대적인 속도 차이가 발생하며, 이때 렌츠의 법칙에 의해 속도 변화를 방해하는 방향으로 토크가 발생하여 속도를 안정시킵니다.